隨著2020年代的到來,我們可以期望在未來10年內(nèi)發(fā)生什么?為了讓您有心情,讓我們首先回顧一下過去的十年。2010年,我們與巴拉克·奧巴馬(Barack Obama)一起開始了他熱愛科學(xué)的總統(tǒng)任期,一年之后,歐洲核子研究中心的物理學(xué)家研究了大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)的第一個7TeV碰撞,研究人員想知道美國的CDMS-II實(shí)驗(yàn)是否真的獲得了第一個暗物質(zhì)的直接證據(jù)(答案:可能不是)。
在過去十年中,物理學(xué)領(lǐng)域的許多成功都通過我們的年度突破獲得了物理學(xué)世界的嘉獎。幾年來,該獎項(xiàng)是一個直接的選擇,尤其是在粒子物理學(xué)或天文學(xué)方面取得了重大突破時。2012年,該獎頒給了CERN的希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn),2013年在南極發(fā)現(xiàn)宇宙中微子的IceCube探測器和2016年LIGO的引力波的重大發(fā)現(xiàn)。量子物理學(xué)在2010年代也是一個新興領(lǐng)域,反映出物理學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)探索該學(xué)科最深奧秘的能力日益增強(qiáng)。該獎項(xiàng)于2011年用于“弱測量”,該禁忌打破了這樣的禁忌,即不可能了解單個光子通過兩個縫隙形成干涉圖樣所經(jīng)過的路徑。四年后,該獎項(xiàng)被授予“雙重”量子隱形傳態(tài),物理學(xué)家在其中同時將光子的自旋及其軌道角動量轉(zhuǎn)移到了一個遙遠(yuǎn)的光子上。
在2010年代,物理學(xué)上的一項(xiàng)重大文化變革是人們?nèi)找嬲J(rèn)識到,物理學(xué)家需要做更多的工作來根除該領(lǐng)域的不平等現(xiàn)象,并使之更加多樣化。實(shí)際上,這十年間,物理學(xué)界以對婦女和其他群體的不必要騷擾為由,引來了高調(diào)的解雇和辭職,而這在過去是聞所未聞的,而且很可能席卷了地毯。由于數(shù)字時代帶來的開放性,這些變化中的大部分都暴露出來了。
然而,十年來的一個巨大希望沒有實(shí)現(xiàn):在標(biāo)準(zhǔn)模型之外發(fā)現(xiàn)“新”物理學(xué)。盡管LHC已有10年的歷史,但仍然沒有超對稱粒子的跡象,這迫使粒子理論家僅憑其數(shù)學(xué)才智就取得了進(jìn)步。但是隨著LHC即將在Fabiola Gianotti的領(lǐng)導(dǎo)下開始一項(xiàng)雄心勃勃的升級計劃,他剛剛成為CERN首位獲得第二個完整任期的人,粒子物理學(xué)家肯定希望他們能夠在未來十年實(shí)現(xiàn)夢想他們從一開始就舉行。